Compreenda o que é o Metaverso e como o NVIDIA Omniverse deu vida a esse conceito

Nascido de uma ideia da ficção científica, o metaverso já pode ser colocado em prática por meio da tecnologia da NVIDIA Enterprise

O metaverso é um mundo 3D virtual compartilhado, ou mundos que são interativos, imersivos e colaborativos. Assim como o universo físico é uma coleção de mundos conectados no espaço, o metaverso também pode ser considerado um aglomerado de mundos. Grandes jogos sociais on-line, como Battle Royale Juggernaut Fortnite e mundos virtuais criados por usuários como Minecraft e Roblox, refletem alguns elementos da ideia. As ferramentas de videoconferência, que unem colegas distantes em meio à pandemia global de COVID-19, são outra dica do que está por vir. Mas a visão apresentada pelo romance clássico de Neal Stephenson, "Snow Crash", de 1992, vai muito além de qualquer jogo ou aplicação de videoconferência. 

“O metaverso se tornará uma plataforma que não está vinculada a nenhuma aplicação ou lugar único, digital ou real”, explica Rev Lebaredian, vice-presidente de tecnologia de simulação da NVIDIA.  
“E assim como os lugares virtuais serão persistentes, o mesmo acontecerá com os objetos e as identidades daqueles que se movem por eles, permitindo que bens e identidades digitais se movam livremente de um mundo virtual para outro, com realidade aumentada.” 

O metaverso se tornará uma plataforma que não está vinculada a nenhum lugar, físico ou digital. “Em última análise, estamos falando sobre a criação de outra realidade, outro mundo, que é tão rico quanto o mundo real”, conta Lebaredian. 

Essas ideias já estão sendo postas em prática com o NVIDIA Omniverse, que, simplesmente, é uma plataforma para conectar mundos 3D em um universo virtual compartilhado. O Omniverse já está sendo usado em um número crescente de indústrias para projetos como colaboração em design e criação de “digital twins”, simulações de edifícios e fábricas do mundo real. 

Como o NVIDIA Omniverse cria e conecta mundos dentro do metaverso 

Então, como funciona o Omniverse? Podemos dividi-lo em três grandes partes. 

A primeira é o Omniverse Nucleus. É um mecanismo de banco de dados que conecta os usuários e permite o intercâmbio de ativos 3D e descrições de cenas. Uma vez conectado, designers fazendo modelagem, layout, sombreamento, animação, iluminação, efeitos especiais ou renderização podem colaborar para criar uma cena.  

O Omniverse Nucleus depende do USD, ou Universal Scene Description, um framework de intercâmbio inventado pela Pixar em 2012.  

Lançado como software de código aberto em 2016, o USD oferece uma linguagem rica e comum para definir, empacotar, montar e editar dados 3D para uma gama crescente de setores e aplicações.  

Lebardian e especialistas dizem que o USD é para o metaverso emergente o que a linguagem de hyper-text markup, ou HTML, era para a web, uma linguagem comum que pode ser usada e avançada para dar suporte ao metaverso. 

Vários usuários podem se conectar ao Nucleus, transmitindo e recebendo mudanças para seu mundo como fragmentos de USD. 

A segunda parte do Omniverse é o mecanismo de composição, renderização e animação, a simulação do mundo virtual.  

Omniverse é uma plataforma construída do zero para ser baseada fisicamente. Graças às tecnologias gráficas NVIDIA RTX, é totalmente path traced, simulando como a luz reflete em um mundo virtual em tempo real. 

O Omniverse simula física com o NVIDIA PhysX. Simula materiais com o NVIDIA MDL, ou linguagem de definição de material.  

O NVIDIA Omniverse Marbles at Night é um demo baseado em física criado com luzes dinâmicas de ray tracing e mais de 100 milhões de polígonos. E Omniverse é totalmente integrado com NVIDIA AI (que é a chave para o avanço da robótica, mais sobre isso depois). Omniverse é nativo da nuvem, escala em várias GPUs, roda em qualquer plataforma RTX e transmite remotamente para qualquer dispositivo. 

A terceira parte é NVIDIA CloudXR, que inclui software e servidor para streaming de conteúdo de realidade estendida de aplicações OpenVR para dispositivos Android e Windows, permitindo aos usuários entrar e sair do Omniverse.  

Você pode se teletransportar para o Omniverse com realidade virtual, e Inteligências Artificiais podem se teletransportar para fora do Omniverse com realidade aumentada. 

Metaversos reais 

A NVIDIA lançou o Omniverse open beta em dezembro e o NVIDIA Omniverse Enterprise em abril. Profissionais de uma ampla variedade de setores o colocam para funcionar rapidamente. 

Na Foster + Partners, a lendária empresa de design e arquitetura que projetou a sede da Apple e a famosa torre de escritórios 30 St Mary Axe de Londres, designers em 14 países em todo o mundo criam edifícios juntos em seu espaço virtual compartilhado usando o Omniverse. 

Pioneira em efeitos visuais, a Industrial Light & Magic está testando o Omniverse para reunir grupos de ferramentas internas e externas de vários estúdios. O Omniverse permite que eles colaborem, renderizem tomadas finais em tempo real e criem conjuntos virtuais massivos como holodecks. 

A empresa multinacional de rede e telecomunicações Ericsson usa o Omniverse para fazer simulação em tempo real da propagação de ondas 5G em ambientes urbanos densos, com muitas interferências de múltiplos caminhos. 

A empresa de software de engenharia de infraestrutura Bentley Systems está usando o Omniverse para criar um conjunto de aplicações na plataforma. Sua nova plataforma usa um modelo 3D da estrutura de engenharia para simular sua construção e, em seguida, monitorar e otimizar seu desempenho ao longo de seu ciclo de vida. 

O metaverso pode ajudar humanos e robôs a colaborar 

Esses mundos virtuais são ideais para o treinamento de robôs. Um dos recursos essenciais do NVIDIA Omniverse é que ele obedece às leis da física. O Omniverse pode simular partículas e fluidos, materiais e até máquinas, até suas molas e cabos. Saiba mais  

Modelar o mundo natural em um mundo virtual é uma capacidade fundamental para a robótica. Ele permite que os usuários criem um mundo virtual onde robôs, movidos por cérebros de Inteligência Artificial (IA) que podem aprender com seus ambientes reais ou digitais, podem treinar. Depois que as mentes desses robôs são treinadas no Omniverse, os especialistas em robótica podem carregar esses cérebros em um NVIDIA Jetson e conectá-lo a um robô real. 

Esses robôs virão em todos os tamanhos e formas, motores de caixa, braços de pick-and-place, empilhadeiras, carros, caminhões e até edifícios. No futuro, uma fábrica será um robô, orquestrando muitos robôs em seu interior, construindo carros que também são robôs. 

Como o metaverso e o NVIDIA Omniverse permitem Digital Twins 

O NVIDIA Omniverse fornece uma descrição para esses mundos compartilhados aos quais pessoas e robôs podem se conectar - e colaborar - para trabalharem melhor juntos. É uma ideia que a montadora BMW Group já está colocando em prática. 

A montadora produz mais de 2 milhões de carros por ano. Em sua fábrica mais avançada, a empresa fabrica um carro a cada minuto. E cada veículo é personalizado de forma diferente. O BMW Group está usando o NVIDIA Omniverse para criar uma futura fábrica, um "digita twin" perfeito. Foi projetado inteiramente no formato digital e simulado do início ao fim no Omniverse. 

A fábrica habilitada para Omniverse pode se conectar a sistemas de planejamento de recursos empresariais, simulando o rendimento da fábrica. Ele pode simular novos layouts de plantas. Ele pode até mesmo se tornar o painel para funcionários da fábrica, que podem se conectar a um robô para teleoperá-lo. 

A IA e o software que executam a fábrica virtual são iguais aos da fábrica física. Em outras palavras, as fábricas virtuais e físicas e seus robôs funcionarão em loop. Eles são gêmeos. 

Não é mais ficção científica 

O Omniverse é o canal, no qual os metaversos podem ser construídos. 

É uma plataforma aberta com intercâmbio 3D universal USD, conectando-os a uma grande rede de usuários. A NVIDIA já possui 12 Conectores Omniverse para as principais ferramentas de design, com outros 40 a caminho. O código de amostra do SDK de Conectores Omniverse, para que os desenvolvedores escrevam seus próprios Conectores, já está disponível para download.  

As plataformas de ferramentas de design mais importantes estão inscritas. A NVIDIA já alistou parceiros das maiores indústrias do mundo: mídia e entretenimento; games; arquitetura, engenharia e construção; manufatura; telecomunicações; a infraestrutura; e automotivo. E o hardware necessário para executá-lo também já está disponível. 

Fabricantes de computadores em todo o mundo estão construindo workstations, notebooks e servidores certificados pela NVIDIA, que foram validados para rodar cargas de trabalho aceleradas por GPU com desempenho, confiabilidade e escala ideais. E a partir do final deste ano, Omniverse Enterprise estará disponível para licença corporativa por meio de assinatura da Rede de Parceiros NVIDIA. 

Graças ao NVIDIA Omniverse, o metaverso não é mais ficção científica. 

De volta para o futuro 

“Os humanos têm explorado a forma como percebemos o mundo há milhares de anos. Temos hackeado nossos sentidos para construir realidades virtuais por meio da música, arte e literatura”, destaca Lebaredian. “Em seguida, adicione interatividade e a capacidade de colaboração. Telas melhores, monitores tipo head-mounted como o Oculus Quest e dispositivos de realidade mista como o Hololens da Microsoft são todos passos em direção a uma imersão total. Todas essas peças vão evoluir. Mas o mais importante já está aqui: a simulação de alta fidelidade de nosso mundo virtual para alimentar o display. Esse é o NVIDIA Omniverse.” 

Para roubar uma frase do mestre da ficção científica, William Gibson: “o futuro já está aqui; apenas não é distribuído de maneira muito uniforme”. 

O metaverso é o meio pelo qual é possível distribuir essas experiências de maneira mais uniforme. Trazido à vida pela NVIDIA Omniverse, o metaverso promete entrelaçar humanos, IA e robôs em novos mundos fantásticos.